TechniqueMoteur : analyse des courbes caractéristiques d'un moteur

Les progrès en matière d'électronique embarquée, ont permis de mieux maitriser l'allure des courbes caractéristiques. Le rendement des moteurs s'est amélioré bien qu'il ait été fortement pénalisé par la mise en œuvre des normes antipollution.

Ce qui n'a pas changé c'est le fait que les moteurs thermiques ont un rendement d'autant plus important que leur charge est élevée. C'est-à-dire qu'ils doivent être utilisés dans une zone de régime de rotation qui corresponde au couple maximal disponible.

L'apparition  de moteurs qui possèdent des courbes dotées de plages d'utilisation à couple constant ou bien à puissance constante déconcerte les utilisateurs.

La tentation de rétrograder lorsque le régime de rotation diminue est grande, c'est pourtant une erreur de conduite. Elle se traduit par une augmentation de la consommation, puisque lorsque la fréquence de rotation s'accroit le rendement diminue.

Le premier conseil que l'on peut prodiguer à un futur acheteur consiste à lui suggérer d'étudier minutieusement les caractéristiques techniques du moteur.

Pour des travaux nécessitant de la puissance, il peut être intéressant de privilégier un moteur qui possède une plage de puissance constante relativement étendue.

L'important est d'attendre d'avoisiner le régime de rotation à partir duquel la puissance diminue avant de rétrograder. Une telle conduite suppose que l'on connaisse l'allure des courbes du moteur que l'on utilise.

En matière de conduite, les sensations, surtout auditives, sont mauvaises conseillères.

A puissance égale, il ne faut pas changer de rapport si le régime de rotation du moteur diminue. En effet, rétrograder n'apporte rien en ce qui concerne la vitesse d'avancement mais pénalise la consommation.

Nombre d'agriculteurs réclament à leur concessionnaire le passage au banc de leur tracteur pensant qu'il manque de puissance, pour une simple question de ressenti.

Une boîte de vitesses est intimement liée à un moteur, la conception et l'étagement de la boîte est directement dépendante des courbes caractéristiques du moteur. Plus le régime de couple maximal est à un régime de rotation bas et plus la plage d'utilisation du moteur est étendue.

La plage d'utilisation d'un moteur

 Les régimes de rotation caractéristiques

Bon nombre de compte rendus d'essais font état d'interprétations pour le moins fantaisistes. Les repères qui permettent d'analyser les courbes caractéristiques des moteurs sont observés dans l'ordre qui doit être celui du déroulement de l'essai.

Le régime maximal à vide : en l'absence de couple, le moteur, à ce régime, ne délivre aucune puissance.

Le régime nominal ou de puissance maximale : c'est le premier point de puissance maximale qui apparait lorsque l'on applique un couple résistant.

Le régime de couple maximal : c'est le point culminant de la courbe avant qu'elle ne s'infléchisse vers le régime de ralenti.

Le régime de ralenti : contrairement au moteur électrique, un moteur thermique ne délivre pas de couple en l'absence de régime de rotation. Le ralenti est donc nécessaire comme point de départ pour animer le déplacement d'un engin et continuer d'entrainer certains équipements. Le régime de ralenti se caractérise, comme le régime maximal à vide, par un très mauvais rendement.

La surface d'utilisation

Les limites théoriques qui fixent la plage d'utilisation d'un moteur sont constituées par le régime du couple maximal et par le régime de puissance maximale.Le moteur travaille à l'intérieur de cette surface.

En dessous du régime de couple maximal, le moteur risque de caler si le couple résistant augmente. Dans cette plage de fréquence de rotation le rendement du moteur se dégrade et la consommation spécifique augmente fortement.

Au-dessus du régime nominal (ou de puissance maximale) on se situe dans la zone de régulation de la pompe d'injection où, d'une part la puissance diminue, et d'autre part la consommation augmente dans des proportions prohibitives.

Dans cette surface, il ne peut pas y avoir de point de repère comme il est parfois abusivement mentionné. Dans cette zone, on constate aisément qu'il est déraisonnable d'utiliser le moteur. Son rendement diminue fortement. Il est impératif de préférer, à puissance équivalente, un régime moins élevé.

Des repères pour l'utilisateur

Si l'on souhaite privilégier la consommation, la boîte de vitesses doit permettre de travailler dans une zone de régime de rotation qui autorise un couple élevé.

A puissance équivalente, le moteur fonctionne dans des zones ou la consommation spécifique est très différente. Il est nécessaire de veiller à ce que le moteur soit utilisé dans une plage de rendement optimal.

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